Bender Isometer iso175 User manual

Kurzanleitung DE

Quick-start guide EN

iso175_D00415_01_Q_DEEN/11.2023

ISOMETER® iso175

Isolationsüberwachungsgerät für ungeerdete Antriebssysteme (IT-Net-

ze) in Straßenfahrzeugen

Insulation monitoring device for unearthed drive systems (IT systems) in

road vehicles

2 iso175_D00415_01_Q_DEEN/11.2023

ISOMETER® iso175

Bestandteil der Geräte-

dokumentation sind neben dieser

Kurzanleitung die „Sicher-

heitshinweise für Bender-

Produkte“ und das dazugehörige

Handbuch, herunterladbar unter

https://www.bender.de/service-

support/downloadbereich.

I DIeses Dokument enthält nur einen Auszug der

wichtigsten tabellarischen Daten. Die gesam-

ten tabellarischen Daten sind dem Handbuch

zu entnehmen.

Lieferumfang

• iso175 Modul

• Quick-Start DE/EN

• Sicherheitshinweise

Bestellangaben

Standardvarianten

Typ / Type

Steckverbinder-Typ

(Anschluss) / Connector type

(connection)

Schnittstellen /

Interfaces

Standardkonﬁguration /

Standardconﬁguration Art.-Nr. / Art. No. Handbuch Nr. /

Manual No.

iso175C-32-SS TYCO1HS-CAN

SAE J1939

Baud rate: 500 kBaud

Response value:

100 kΩ (error)

500 kΩ (warning)

B91068201

D00415

iso175C-42-SS Samtec/Molex2B91068202

iso175C-32-SB TYCO1HS-CAN

Bender

B91068203

iso175C-42-SB Samtec/Molex2B91068204

1 Anschluss HV+ / HV-

• Hersteller: TE Connectivity / AMP

• Serie: Micro Mate-N-Lok™

• Artikelnummer: 1445022-2

Anschluss LV

• Hersteller: TE Connectivity / AMP

• Serie: Micro Mate-N-Lok™

• Artikelnummer: 1445022-8

2 Anschluss HV+ / HV-

• Hersteller: Molex

• Mini-Fit Jr.®

• Artikelnummer: 39-01-2025 oder 172708-0002

Anschluss LV

• Samtec

• Mini Mate®

• MMSS-08-20-F-xx.xx-S-K

ISOMETER® iso175

Part of the device documentation

in addition to this quickstart is the

enclosed “Safety instructions for

Bender products“ and the manual,

which can be downloaded from

https://www.bender.de/en/ser-

vice-support/downloads.

I This document contains only an overview of

the most important tabular data. The complete

tabular data can be found in the manual.

Scope of delivery

• iso175 module

• Quick Start DE/EN

• Safety instructions

Ordering information

Standard variants

1 HV+ / HV- connections

• Manufacturer: TE Connectivity / AMP

• Series: Micro Mate-N-Lok™

• Article number: 1445022-2

LV connection

• Manufacturer: TE Connectivity / AMP

• Series: Micro Mate-N-Lok™

• Article number: 1445022-8

2 HV+ / HV- connections

• Manufacturer: Molex

• Mini-Fit Jr.®

• Article number: 39-01-2025 or 172708-0002

LV connection

• Samtec

• Mini Mate®

• MMSS-08-20-F-xx.xx-S-K

iso175_D00415_01_Q_DEEN/11.2023 3

ISOMETER® iso175

Kabelempfehlung für die ordnungsgemäße Funk-

tionalität des Offline Selbsttests: AlphaWire (Art.-

Nr. 5875)

Kundenkonfiguration*

Typ / Type SteckverbinderTyp (Anschluss) /

Connector type connection) Schnittstellen / Interfaces Art.-Nr. /

Art. No.

Handbuch Nr. /

Manual No.

siehe Standardvarianten

See Standard variants

TYCO (seitlich) oder Samtec/Molex (oben)

TYCO (side) or amtec/Molex (top)

HS-CAN (SAE J1939 oder Bender)

HS-CAN (SAE J1939 or Bender) B91068200 D00415

* Kontaktdaten des Vertriebs und weitere

Informationen sind hier zu finden:

Zubehör

Bezeichnung / Describtion Passend zu Typ / Suitable to type Art.-Nr. / Art. No.

IR155 / iso175-Befestigungskit

IR155 / iso175 fastening kit Alle / all B91068500

IR155 / iso175-Anschlusskit (TYCO)

IR155 / iso175 connection kit (TYCO) iso175X-32-XX B91068501

IR155 /iso175-Anschlusskit (Samtec/Molex)

IR155 /iso175 connection kit (Samtec/Molex) iso175X-42-XX B91068502

Bestimmungsgemäße Verwendung

Die Produktlinie ISOMETER® iso175, nachfolgend

ISOMETER® genannt, ist für den Einbau in entsprechend

gekennzeichneten HV-Komponenten von

Straßenfahrzeugen vorgesehen. Es überwacht dort kon-

tinuierlich den Isolationswiderstand des HV-Netzes. Je

nach Variante kommuniziert es über CAN (Bender

Protokoll, SAE J1939 Protokoll) mit einer übergeordne-

ten Stelle.

Andere Einbauorte im Fahrzeug oder Branchen

wie z. B. Schifffahrt, Bahn, Luft- und Raumfahrt

oder Industrie gelten als nicht bestimmungsge-

mäß.

Cable recommendation for proper functioning of

the offline self test: AlphaWire (Art. No. 5875)

Cusomer configuration*

* Sales contact data and further information are

here to find:

Accessories

Intended use

The ISOMETER® iso175 product line, called ISOMETER® in

the following, is designed for installation in correspon-

dingly marked HV-components of road vehicles.

There it continuously monitors the insulation resistance

of the HV system. Depending on the specific variant,

it communicates via CAN (Bender protocol,

SAE J1939 protocol) with a higher-level system.

Other installation locations in the vehicle or in in-

dustry sectors such as e. g. the shipping, railroad

or aerospace industries are considered non-com-

pliant with the intended use.

4 iso175_D00415_01_Q_DEEN/11.2023

ISOMETER® iso175

Gerätespezifische Sicherheitshinweise

I HocHspannung

Lebensgefahr

Das ISOMETER® ist galvanisch mit der HV-

Sammelschiene des Fahrzeuges verbunden. An

den elektronischen Kontakten des HV+ Steckers

und den umliegenden Bauteilen

liegen im eingebauten Zustand

dauerhaft bis zu 1000 V an. Dies

gilt auch im ausgeschalteten

Zustand, d.h. wenn das Gerät nicht

mit der 12 V / 24 V Spannungs-

versorgung verbunden ist! Bei dem

HV+ Stecker befindet sich auf dem

Gerät daher ein Warnhinweis.

Stellen Sie sicher, dass vor Einbau und generell

bei Arbeiten an den Anschlüssen des Gerätes die

HV-Anschlüsse (siehe „Anschlussbild“) sicher ge-

trennt sind und eine versehentliche

Wiederherstellung der Verbindung für die Dauer

der Arbeiten unterbunden ist.

Der Systemintegrator ist für die Sicherheit des

Gesamtsystems verantwortlich. Er muss einen

ausreichenden Berührungsschutz gemäß IEC

61010 während des normalen Gerätebetriebs si-

cherstellen.

I BrandgefaHr

Das Gerät ist mit kurzschlussfesten Eingängen

ausgestattet. Zum Schutz des Bordnetzes im

Fehlerfall muss kundenseitig eine entsprechende

Vorsicherung im Stromkreis der Spannungs-

versorgung des Geräts vorgesehen sein.

I HINWEIS Bei der Geräteintegration ist darauf

zu achten, dass die Gerätefunktion nicht durch

Betauung oder Korrosion beeinträchtigt wer-

den kann.

I HINWEIS Beim Ladevorgang des Energie-

speichers / Batterie (z.B. an einer Ladestation)

ist darauf zu achten, dass nicht mehrere

Isometer (z.B. vom Fahrzeug und der Ladesäule)

gleichzeitig aktiv sind, damit es zu keiner ge-

genseitigen Beeinflussung der Geräte kommt.

Diese Geräte können mit einem entsprechen-

den Control Kommando die Verbindung zu

Chassis-Ground trennen.

Device-specific safety instructions

I HigH voltage

Danger to life

The ISOMETER® is galvanically connected to

the HV busbar of the vehicle. When it is instal-

led, up to 1000 V are applied to the electronic

contacts of the HV+ connector and the adja-

cent components. This applies also to the

switched-off condition, i. e. when the device

is not connected to the 12 V / 24 V voltage

supply! The HV+ connector at the device is

therefore furnished with a warning.

It must also be ensured that prior to the installa-

tion and always when working on the connec-

tions of the device (see “Wiring diagram”), the HV

connections are safely disconnected and recon-

necting them is made impossible for the duration

of the work.

The system integrator is responsible for the safety

of the entire system. He must ensure that there is

sufficient protection against accidental contact

according to IEC 61010 during the normal opera-

tion of the device.

I fire Hazard

The device is equipped with short-circuit proof

inputs. To protect the vehicle’s electric system in

the event of a fault, customers must provide a

corresponding back-up fuse or miniature circuit

breaker in the electric circuit of the device‘s volta-

ge supply.

I ADVICE Make sure when integrating the device

that the function of the device cannot be impai-

red by condensation or corrosion.

I ADVICE When the energy storage device / bat-

tery is charged (e. g. at a charging station),

care must be taken that not more than one iso-

meter (e. g. on the vehicle side and on the

charging station) is active at the same time in

order to prevent devices from influencing each

other. These devices can disconnect the con-

nection to chassis ground with a corresponding

control command.

iso175_D00415_01_Q_DEEN/11.2023 5

ISOMETER® iso175

I HINWEIS Wenn IT-Systeme galvanisch mitein-

ander verbunden werden sollen, muss dies

durch eine niederohmige Verbindung sicher-

gestellt werden. So können z.B. Diodenstrecken

wie Bodydioden von MOSFET Transistoren den

Isolationswiderstandsmesswert beinträchtigen,

so dass die spezifizierten Toleranzen nicht mehr

eingehalten werden können.

I HINWEIS Als Voraussetzung für die ordnungs-

gemäße Überwachung der Chassis-Ground

Verbindung muss Kl. 31 auf dem gleichen

Potential wie LV-Pin 3 liegen. Die Verbindung

darf nicht direkt am Gerät selbst, sondern muss

über Chassis-Ground hergestellt werden. Nur

so ist sichergestellt, dass LV-Pin 3 auch mit

Chassis-Ground verbunden ist.

I HINWEIS Das ISOMETER® darf nicht an einen

sicherheitskritischen CAN-Bus angebunden

werden.

I HINWEIS Bei einem Isolationsfehler im über-

wachten Netz wird sich der Ankopplungspfad

des Geräts erwärmen. Dies ist ein normales

Verhalten und muss bei der Demontage und

Fehlersuche insbesondere bei hohen

Umgebungstemperaturen beachtet werden.

Maße

Maßangaben in mm (L x B x H) 140 x 60 x 15 mm

Rote Markierungen: Befestigungsstellen

15 0

5 78.25 135

140

ø 4.2

I ADVICE Where IT systems are to be galvanically

connected, this connection must be ensured by

a low ohmic-resistance connection. Intrinsic di-

odes, such as body diodes of MOSFET transis-

tors for instance, can adversely affect the insu-

lations resistance measured value so that the

specified tolerances can no longer be met.

I ADVICE As prerequisite for proper monitoring

of the chassis ground connection (see chapter

“Online self test”), terminal 31 must be connec-

ted to the same potential as LV-pin 3. This con-

nection may not be made directly at the device

itself but via chassis ground. Only in this man-

ner can it be ensured that LV-pin 3 is also con-

nected to chassis ground.

I ADVICE The ISOMETER® may not be connected

to a CAN bus that is critical to safety.

I ADVICE In the event of an insulation fault in

the monitored system the connection path of

the device will get hot. That behaviour is nor-

mal and must be taken into account when dis-

mounting the device and searching for faults,

especially when ambient temperatures are

high.

Dimensions

Dimensions in mm (L x W x H) 140 x 60 x 15 mm

Red marks: fastening points

6 iso175_D00415_01_Q_DEEN/11.2023

ISOMETER® iso175

Montage

Montage- und Steckverbindersätze sind nicht im

Lieferumfang enthalten (siehe Bestellangaben

„Zubehör“).

Befestigung

• Einbaulage: beliebig, Durchbiegung siehe tabella-

rische Daten unter Sonstiges

• Durchmesser der Befestigungsstellen:

Max. 8 mm.

• Metallschrauben mit Unterlegscheiben zwischen

dem Schraubenkopf und Leiterplatte: 6 x M 4

• Anzugsdrehmoment für die Schrauben:

Max. 4 Nm

• Andruck auf die Leiterplatte an den Befestigungs-

stellen: Max. 10 Nm

I Die Position der Unterlegscheiben muss sich

innerhalb der für die Befestigung vorgesehe-

nen vergoldeten Kupferflächen befinden. So ist

der minimal notwendige Isolationsabstand von

11,4 mm zu anderen Teilen gewährleistet.

I Wird das Gerät auf eine elektrisch leitende

Trägerplatte befestigt, ist eine Mindesthöhe

von 13,4 mm einzuhalten.

Anschlussbild

HV- HV+

212 1

HV-System DC 0 V…1000 V

L+

L-

8 7 6 5 4 3 2 1

Kl.31

Kl.15

CANH

CANL

OKHS

Mounting

Mounting and connector kits are not part of the

scope of delivery (see ordering information

“Accessories”).

Fastening

• Mouning direction: any, Deflection see tabular

data under Other

• Diameter of the fastening areas: max. 8 mm.

• Metal bolts with washers between bolt head and

printed circuit board: 6 x M 4

• Tightening torque for the bolts: max. 4 Nm

• Pressure exerted on the printed circuit board at

the fastening areas: max. 10 Nm.

I The washers must be positioned within the

gold-plated copper areas designated as faste-

ning areas. This ensures the minimum insulati-

on spacing of 11.4 mm to other parts.

I If the device is mounted on an electrically con-

ductive mounting plate, a minimum height of

13.4 mm must be observed.

Wiring diagram

iso175_D00415_01_Q_DEEN/11.2023 7

ISOMETER® iso175

Steckverbinder* Pin-Nr. Beschreibung

HV+ 1Netzspannung (L+)

HV- 1Netzspannung (L-)

1 Versorgungsspannung - (Kl. 31)

2 Versorgungsspannung + (Kl. 15)

3 Erdanschluss (E)1

4 n.c.

5 CAN-High

6 CAN-Low

7 n.c.

8 Statusausgang (High-Side) (OKHS)2

A Jumper CAN-Terminierungswiderstand 120 Ω3

1Pin 1 und Pin 3 müssen für einen fehlerfreien Betrieb auf dem

gleichen Potential liegen.

2Bei dem Statusausgang handelt es sich elektrisch um eine

Open-Collector Topologie, welche für ein definiertes

Ausgangssignal noch einen Pull-Down Widerstand gegen Kl. 31

benötigt. Empfohlen wird hierbei ein 2k2 Widerstand mit einer

Leistung von mindestens 1 W.

3Das ISOMETER® besitzt eine OnBoard CAN-Bus Terminierung

mit 120 Ω, welche bei Bedarf durch das Stecken eines Jumpers

auf den Steckverbinder A aktiviert werden kann.

* Details zu den benötigten Steckverbindern für das

Anschließen an das HV-System sowie die Versorgungsspannung

siehe „Bestellangaben“.

Für eine funktionierende Anschlusserkennung von

LV-Pin 3 gegen Chassis-Ground muss der Anschluss

LV-Pin 1 ebenfalls mit Chassis-Ground verbunden

werden.

Connector* Pin-no. Describtion

HV+ 1Mains voltage (L+)

HV- 1Mains voltage (L-)

1 Supply voltage - (terminal 31)

2 Supply voltage - (terminal 15)

3 Earth connection (E)1

4 n.c.

5 CAN-High

6 CAN-Low

7 n.c.

8 Status output (high side) (OKHS)2

A Jumper CAN terminating resistor 120 Ω3

1Pins 1 and 3 must be on the same potential for fault-free ope-

ration.

2The electrical design of the status output is an open-collector

topology, which requires a pull-down resistor against terminal

31 for a defined output signal. Here a 2k2 resistor with a power

rating of at least 1 W is recommended.

3The ISOMETER® is furnished with an onboard CAN-bus termi-

nation with 120 Ω, which can be activated by plugging a jum-

per to plug connector A.

* For details on the connectors required to connect to the HV

system as well as to the supply voltage see “ordering informati-

on“.

For a functioning connection detection of LV-pin 3

to chassis ground, the connection of LV-pin 1

must also be connected to chassis ground.

8 iso175_D00415_01_Q_DEEN/11.2023

ISOMETER® iso175

Inbetriebnahme

Nach Einbau und Anschluss des ISOMETER® muss die

Spannungsversorgung und das HV-Netz zugeschaltet

werden. Die ordnungsgemäße Funktionalität kann wie

folgt überprüft werden:

Das Gerät sendet nach Einschalten der Versorgungs-

spannung automatisch die zyklische Nachricht IMD_

Info_General in einem Intervall von 100 ms. Sofern das

Gerät korrekt konfiguriert ist (z.B. Parameter Isolation:

Threshold_Warning,

Isolation: Threshold_Error,

etc.), sich im Status: Device

Activity = 0xFE befindet

und mindestens 12 Einzel-

messungen durchgeführt

wurden, sollten keine

Alarmhinweise mehr aktiv

sein (Status: Warnings and

Alarms).

A: Vorsicherung, B: Jumper stecken für Aktivierung der

120 Ω Terminierung

Tabellarische Daten

Isolationskoordination nach IEC 60664-1

Sichere Trennung (verstärkte Isolierung)...........................................

............................ zwischen (L+/L-) – (Kl. 31, Kl. 15, E, CANH,CANL, OKHS

Bemessungs-Stoßspannung........................................................ 6000 V

Überspannungkategorie.......................................................................II

Spannungsprüfung......................................................DC 4200 V/ 1 min

Verschmutzungsgrad............................................................................2

Versorgung / Überwachtes IT-System

Versorgungsspannung Us...................................................DC 12…24 V

Toleranz Versorgungsspannung Us............................. -17 % … +50 %

Eigenverbrauch ohne Ausgangsbeschaltung ...........................≤ 0,55 W

Max. Betriebsstrom Is..................................................................300 mA

Netznennspannung (L+/L-) Un........................................DC 0…1000 V

Empfohlene Vorsicherung.......................................................M 630 mA

Ansprechwerte

Ansprechwert Ran ................................................................30 k…2 MΩ

Ansprechwert Hysterese (DCP) .......................................................25 %

Unterspannungserkennung..................................................0…1000 V

...........................................................Standardeinstellung: 0 V (inaktiv)

Unterspannungserkennung Hysterese..............................................5 %

Commissioning

Once the ISOMETER® has been mounted and connected,

the supply voltage and the HV system must be connec-

ted. It can be checked for proper functioning in the fol-

lowing manner:

After the supply voltage has been switched on, the de-

vice automatically sends the message IMD_Info_General

at 100 ms intervals. Provided that the device has been

configured correctly (e. g. parameter Isolation:

Threshold_Warning,

Isolation: Threshold_

Error, etc.), and it is in

status: Device Activity =

0xFE, and at least 12 indi-

vidual measurements

have been performed,

alarm messages should

no longer be active

(Status: Warnings and

Alarms).

A: Back-up fuse, B: Plug in jumper for activation of 120 Ω

termination

Tabular data

Insulation coordination acc. to IEC 60664-1

Protective separation (reinforced insulation)........................... between

........(L+/L-) – (terminal 31, terminal 15, E, CANH, CANL, OKHS

Rated impulse voltage.................................................................6000 V

Overvoltage category............................................................................II

Voltage test .................................................................DC 4200 V/ 1 min

Pollution degree ................................................................................... 2

Supply / monitored IT system

Supply voltage Us...............................................................DC 12…24 V

Tolerance Supply voltage Us........................................ -17 % … +50 %

Self consumption, no load at output........................................≤ 0,55 W

Max. operating curren Is..............................................................300 mA

HV voltage range (L+/L-) Un............................................DC 0…1000 V

Recommended back-up-fuse..................................................M 630 mA

Response values

Response value Ran..............................................................30 k…2 MΩ

Response value hysteresis (DCP).....................................................25 %

Unterspannungserkennung..................................................0…1000 V

..................................................................Default setting: 0 V (inaktive)

Undervoltage detection hysteresis....................................................5 %

8 7 6 5 4 3 2 1

2k2

Kl.31

Kl.15

CANH

CANL

OKHS

iso175_D00415_01_Q_DEEN/11.2023 9

ISOMETER® iso175

Messbereich

R_iso_corrected....................................................................0…35 MΩ

R_iso_original.......................................................................0…50 MΩ

Messbereich

Isolation: R_iso_neg* ...........................................................0…50 MΩ

Isolation: R_iso_pos*............................................................0…50 MΩ

Voltage: HV-System Spannungsmessung.............................0…1000 V

Toleranz Voltage: HV-System Spannungsmessung..............±5 % ± 2 V

Voltage: HV_pos_to_Earth..................................................0…1000 V

Toleranz Voltage: HV_pos_to_Earth...................................±5 % ± 2 V

Voltage: HV_neg_to_Earth .................................................0…1000 V

Toleranz Voltage: HV_neg_to_Earth..................................±5 % ± 2 V

Capacity Ce: Measured_Value ................................................ 0…10 μF

Toleranz Capacity Ce: Measured_Value..............................................tbd

Unbalance..............................................................................0…100 %

Toleranz Unbalance ...........................................................................tbd

Relative Messunsicherheit der geschätzten Messwerte bei Schnellstart-

messung: R_iso_status = 0xFC........................................... 0…-100 %

* verfügbar ab HV-Spannung > 100 V

Toleranz „R_iso_corrected“ (R_iso_status = 0xFD)..............................

Messbereich............................................................... Abs. Fehler

0kΩ…-50 kΩ........................................................... 0kΩ…-50 kΩ

Messbereich................................................................Rel. Fehler

50 kΩ…1,2 MΩ ................................... 0…-120 % bis 0…-48 %

1,2 MΩ…5 MΩ...................................... 0…-48 % bis 0…-76 %

5 MΩ…10 MΩ.............................................................. 0…-76 %

> 10 MΩ................................................................. keine Angaben

Toleranz „R_iso_corrected“ (R_iso_status = 0xFE)...............................

Messbereich............................................................... Abs. Fehler

0kΩ…-50 kΩ........................................................... 0kΩ…-50 kΩ

Messbereich................................................................Rel. Fehler

50 kΩ…1,2 MΩ ..................................... 0…-60 % bis 0…-24 %

1,2 MΩ…5 MΩ...................................... 0…-24 % bis 0…-38 %

5 MΩ…10 MΩ.............................................................. 0…-38 %

> 10 MΩ................................................................. keine Angaben

CAN-Schnittstelle

Datenübertragungsrate ................125, 250, 500, 666, 800, 1000 kBaud

Terminierungswiderstand............................................................120 Ω*

* über Jumper: Empfohlen: Weitronictw Jumper series 165.

Herst.Best.Nr.: 165-101-10-10

Measuring range

R_iso_corrected....................................................................0…35 MΩ

R_iso_original.......................................................................0…50 MΩ

Measuring range

Isolation: R_iso_neg* ...........................................................0…50 MΩ

Isolation: R_iso_pos*............................................................0…50 MΩ

Voltage: HV system voltage measurement ..........................0…1000 V

Tolerance Voltage: HV system voltage measurement .........±5 % ± 2 V

Voltage: HV_pos_to_Earth..................................................0…1000 V

Tolerance Voltage: HV_pos_to_Earth.................................±5 % ± 2 V

Voltage: HV_neg_to_Earth .................................................0…1000 V

Tolerance Voltage: HV_neg_to_Earth ................................±5 % ± 2 V

Capacity Ce: Measured_Value ................................................ 0…10 μF

Toleranz Capacity Ce: Measured_Value..............................................tbd

Unbalance..............................................................................0…100 %

Tolerance Unbalance..........................................................................tbd

Relative uncertainty of the estimated measured values of the fast start

measurement: R_iso_status = 0xFC).................................. 0…-100 %

* Available from an HV voltage > 100 V

Tolerance „R_iso_corrected“ (R_iso_status = 0xFD) ............................

Measuring range ..........................................................Abs. fault

0kΩ…-50 kΩ........................................................... 0kΩ…-50 kΩ

Measuring range ...........................................................Rel. fault

50 kΩ…1,2 MΩ ................................... 0…-120 % bis 0…-48 %

1,2 MΩ…5 MΩ...................................... 0…-48 % bis 0…-76 %

5 MΩ…10 MΩ.............................................................. 0…-76 %

> 10 MΩ.....................................................................not specified